Linux操作系統(tǒng)-中科大

Linux系統(tǒng)管理與應用中國科學技術(shù)大學暑期課程主講人：謝興生專題一Linux及其安裝簡介UNIX簡介誕生于1970年，是現(xiàn)代操作系統(tǒng)代表，具有極好的平安性、可靠性以及強大的計算能力。獲得成功的三大因素全部用C語言編寫，具有可移植性；其源代碼結(jié)構(gòu)非常靈活、高效，易適應任何特殊的需求；是一個通用的、多用戶、多任務的分時操作系統(tǒng)。是現(xiàn)代操作系統(tǒng)研究/教學的主體對象。伴隨UNIX逐步標準化，形成了操作系統(tǒng)標準POSIX。操作系統(tǒng)標準POSIX可移植操作系統(tǒng)接口〔POSIX〕PortableOperatingSystemInterface目標：提高UNIX環(huán)境下應用程序的可移植性IEEE制定，國際標準組織接受是伴隨UNIX標準化過程而出現(xiàn)的產(chǎn)物。是一個涵蓋范圍很廣的標準體系，已公布了二十多個標準。其中，POSIX1003.1定義了一個最小的OS函數(shù)接口集。任何OS只要實現(xiàn)了1003.1標準，就可運行UNIX程序。遺憾：UNIX最終演變成了商業(yè)操作系統(tǒng)。

好在Linux的出現(xiàn)，完全改變了這一現(xiàn)狀。Linux起源誕生于1991，原創(chuàng)作者芬蘭青年LinuxTorvalds最初借鑒著名教學系統(tǒng)MINIX。代碼公諸于世，借助廣闊愛好者集體力量。改變純自由軟件對普及和開展不利局面，轉(zhuǎn)向GNU.GPL陣營。遵循POSIX標準，成為UNIX家族一員。受到廣闊計算機愛好者喜愛的主因?qū)儆谧杂绍浖?。具有UNIX的全部功能，任何想使用或要學習UNIX的人都可從Linux獲益。GNU方案由自由軟件基金會(FreeSoftwareFoundation,FSF)董事長RichardM.Stallman于1984年發(fā)起初衷：希望開展出一套完整的開放源代碼操作系統(tǒng)來取代UNIX。GNU縮寫由來：(aGeneralOSthat)NotUNIX。GNU的幾個重要標志節(jié)點：1985年，發(fā)表GNU宣言。1989年，發(fā)表GNU通用公共許可證協(xié)議〔GPL〕。GNU工程中的其他部份，如編輯器、編譯器、shell等都已經(jīng)完成，獨缺操作系統(tǒng)核心。1991年，Linux出現(xiàn)，補缺了操作系統(tǒng)核心局部，同時，Linux也成為了GNU方案軟件的運行平臺。GPL—GeneralPublicLicense所有GNU軟件和派生軟件均使用GPL，允許軟件作者擁有版權(quán)，并授予其他任何人復制、發(fā)行和修改軟件的權(quán)利。

Linux系統(tǒng)由“Linux內(nèi)核+GNU工具+其他自由軟件”構(gòu)成的系統(tǒng)。符合POSIX標準的內(nèi)核及shell。C/C++語言編譯器GCC(GNUCCompiler)、開發(fā)工具和函數(shù)庫；XWindow窗口系統(tǒng)；各種應用軟件，包括字處理、圖像處理軟件；各種Internet軟件，包括FTP,WWW效勞器和客戶端工具。Linux憑借優(yōu)秀的設計，非凡的性能，世界范圍眾多愛好者的集體創(chuàng)作，加上IBM、INTEL、CA、ORACLE等國際知名企業(yè)的大力支持，市場份額逐步擴大，逐漸成為主流操作系統(tǒng)之一。Linux內(nèi)核Linux的操作系統(tǒng)主體局部只是一個內(nèi)核，采用單內(nèi)核結(jié)構(gòu)模式，支持動態(tài)加載內(nèi)核模塊〔驅(qū)動〕。單內(nèi)核模式整個內(nèi)核作為一個大Project來實現(xiàn)，OS的主要模塊進程管理、內(nèi)存管理、設備管理，都是其中的一個個模塊函數(shù)，可以直接相互調(diào)用。---高效、實用。微內(nèi)核模式混合內(nèi)核模式Linux內(nèi)核Linux系統(tǒng)主體局部只是一個內(nèi)核，采用單內(nèi)核結(jié)構(gòu)模式，支持動態(tài)加載內(nèi)核模塊〔驅(qū)動〕。單內(nèi)核模式微內(nèi)核模式內(nèi)核層微小化，僅包括貼近硬件I/O操作、中斷管理、同步原語、進程間通訊機制，以提高可擴展性和可移植性；進程管理、內(nèi)存管理、設備驅(qū)動、文件管理等作為效勞層軟件，運行在用戶態(tài)。但內(nèi)核層與效勞層之間通訊開銷大?；旌蟽?nèi)核—微內(nèi)核把局部核心效勞移到內(nèi)核態(tài)運行。Linux內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)〔1〕Linux內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)〔2〕通過三個核心概念實現(xiàn)操作系統(tǒng)抽象Linux內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)〔3〕內(nèi)核子系統(tǒng)主要模塊及相互調(diào)用關(guān)系Linux命令解釋器-shell幾個有效的ShellKornBourneC

缺省的Shell----bashbash佔用資源較少，且來自GNU，與

Linuxkernel相容性高；Bashscripts能直接設計program，便于高效管理Linux主機；而XWindow占用資源較多，會使系統(tǒng)運行變慢。Linux多用戶root的重要性。系統(tǒng)管理、平安管理、套件管理….允許多人維護的主機，注意root身份變換：即使是root，也建議盡量用一般身份去完成一些常規(guī)操作su,sudoLinux技術(shù)特點〔1〕是符合POSIX標準的系統(tǒng)，具有良好的開放性、可移植性和跨平臺性。真正的多用戶、多任務操作系統(tǒng)。不僅繼承了UNIX特征，而且在許多方面超過了UNIX。運行高效、穩(wěn)定，可靠性好、平安性高提供內(nèi)置平安措施的文件系統(tǒng)，包括讀/寫控制、帶保護的子系統(tǒng)、審計跟蹤、核心授權(quán)等，也為網(wǎng)絡多用戶環(huán)境提供了必要的平安保障。Linux技術(shù)特點〔2〕具有良好的用戶界面，并提供了良好的內(nèi)核編程接口。向用戶提供了：用戶界面(命令/圖形)和系統(tǒng)調(diào)用。設備獨立性把所有外部設備統(tǒng)一當作成文件來看待，是具有設備獨立性和高度適應能力的操作系統(tǒng)。提供了豐富的網(wǎng)絡功能完善的內(nèi)置網(wǎng)絡是Linux一大特點。Linux內(nèi)核版本版本號碼穩(wěn)定版本

開發(fā)版本主版本號.穩(wěn)定(偶〕/開發(fā)版本〔奇〕.發(fā)布號-patch號當前較新版本

Linux發(fā)行版本Linux學習〔1〕主要學習內(nèi)容熟悉系統(tǒng)安裝與配置、了解系統(tǒng)引導；從實用角度，掌握bash各類根本命令、簡易的文字編輯器vi操作，及用bash腳本編寫根本系統(tǒng)管理程序；熟練掌握正那么表達式(RegularExpression)；熟悉Linux文件系統(tǒng)、賬號等根本概念及根本操作；熟悉網(wǎng)絡根底概念、網(wǎng)絡配置和連網(wǎng)調(diào)試?！璍inux學習〔2〕主要學習內(nèi)容Linux缺點：入門門檻高，中文化不夠徹底。幾點技巧還是要習慣讀英文提示與解釋幫助；上網(wǎng)搜索搜尋技巧；懂得使喚男人(man)；注重實用、反復應用、逐步深入。Linux系統(tǒng)安裝前的準備Linux安裝前須知安裝前要了解機器的硬件配置情況，包括磁盤控制器型號、網(wǎng)卡型號、內(nèi)存大小及CPU類型等，以便進行更有針對性的選項配置。在安裝前先了解Linux的一些根底知識。效勞器硬盤分區(qū)要求根據(jù)需要，硬盤的分區(qū)可以自己定義，建議最少安裝三個分區(qū)：/根分區(qū)、/swap交換分區(qū)、/boot引導分區(qū)。多操作系統(tǒng)安裝假設在硬盤上安裝一個以上的OS，不同OS必須有自己的分區(qū)，安裝Windows及Linux雙系統(tǒng)時，應先安裝Windows再安裝Linux。Linux系統(tǒng)安裝方式的選擇通過光盤介質(zhì)引導安裝

CD、DVD通過網(wǎng)絡引導安裝

NFS，HTTP，F(xiàn)TP通過其他系統(tǒng)引導安裝需將操作系統(tǒng)拷貝到硬盤某個分區(qū)通過網(wǎng)絡傳輸鏡像文件iso安裝磁盤結(jié)構(gòu)磁盤接口IDE/SCSI磁盤抽象磁盤分區(qū)磁盤分區(qū)方案主分區(qū)：最多4個主分區(qū)，其中1個作為主分區(qū)和1個作為擴展分區(qū)。主分區(qū)必須標志為“活動的”，其第1扇區(qū)〔512字節(jié)〕包含主引導記錄(MBR)。擴展分區(qū)是各級邏輯分區(qū)的“容器”，每級擴展分區(qū)總是進一步遞歸劃分為最多3個、最少1個的“主”邏輯分區(qū)和1個下級擴展分區(qū)；每個物理驅(qū)動器上最多只能有11個邏輯分區(qū)；不可將目錄安裝在擴展分區(qū)上，只有主分區(qū)和邏輯分區(qū)才能存儲數(shù)據(jù)。磁盤分區(qū)表Linux系統(tǒng)磁盤分區(qū)標識IDE接口硬盤使用/dev/hd[a-z]x來標識，其中[a-z]代表硬盤號，x代表硬盤內(nèi)的分區(qū)號。第一塊IDE磁盤，hda1/2/3/4主分區(qū),hda5/6..邏輯分區(qū)；第二塊IDE磁盤，hdb1/2/3/4主分區(qū),hdb5/6..邏輯分區(qū)；SCSI接口硬盤使用/dev/sd[a-z]x來標識。Linux系統(tǒng)的引導分區(qū)—/boot/boot引導分區(qū)該目錄放置系統(tǒng)內(nèi)核及驅(qū)動模塊引導程序，需要獨立分區(qū)：獨立有利于防止文件系統(tǒng)損壞造成的無法啟動問題，如果獨立出來，而/根文件系統(tǒng)因為別的原因損壞了，仍可以正常引導進入linux內(nèi)核，并有可能進入一個可用的shell來修復系統(tǒng)；如果不獨立，那么很可能因根文件系統(tǒng)損壞導致找不到/boot下的內(nèi)核鏡像，從而無法引導內(nèi)核。假設安裝多操作系統(tǒng)，/boot分區(qū)獨立,給多系統(tǒng)引導管理帶來便利。因使用簡單的BIOS驅(qū)動，分區(qū)大小受限。系統(tǒng)引導區(qū)損壞但grub可用，可嘗試利用/boot進行修復進入grub模式grub>find/boot/grub/stage1//找到/boot分區(qū)位置

(hd0,0)//說明/boot分區(qū)在第一塊硬盤的第一個分區(qū)grub>root(hd0,0)//這是/boot所在的分區(qū)；grub>setup(hd0)//把GRUB寫到MBR上；Linux系統(tǒng)交換分區(qū)—/swap〔1〕Swap空間的作用作為虛擬內(nèi)存使用的一段磁盤空間，設為物理磁盤的2-3倍。當系統(tǒng)中物理內(nèi)存不夠用時，就需要將占用物理內(nèi)存中的一局部暫時不用的程序或數(shù)據(jù)空間交換到外存swap區(qū)，以便釋放所占用的物理內(nèi)存；等到需要用時，再將它們從Swap區(qū)調(diào)入物理內(nèi)存中。Swapspace比內(nèi)存要慢5-6個數(shù)量級。Linux系統(tǒng)交換分區(qū)—/swap〔2〕創(chuàng)立Swap文件以超級用戶〔root〕身份登陸，執(zhí)行如下操作，$>ddif=/dev/zeroof=swapfilebs=1024count=32000

創(chuàng)立一個有連續(xù)空間的交換文件。大小為1024*32000=32G激活Swap文件$>/usr/sbin/swaponswapfile

swapfile指的是上一步創(chuàng)立的交換文件。在/etc/fstab

中添加如下配置行，/<path>/swapfilenoneSwapdefault00檢驗Swap文件是否加上/usr/sbin/swapon-s

Linux系統(tǒng)交換分區(qū)—/swap〔3〕創(chuàng)立swap文件刪除swap文件以超級用戶〔root〕身份登陸，執(zhí)行如下操作，使用Swapoff命令收回Swap空間$>/usr/sbin/swapoffswapfile編輯/etc/fstab文件，去掉此Swap文件的實體。從文件系統(tǒng)中刪除swap文件，回收此文件磁盤空間。$>rmswapfile在系統(tǒng)安裝之后創(chuàng)立swap分區(qū)〔4〕例如1$>mkswap/dev/sda1$>swapon–p<優(yōu)先序號>/dev/sda1在執(zhí)行swapon命令前后，執(zhí)行cat/proc/swaps，觀察效果變化。$>swapoff/dev/sda1例如2

〔使用文件〕$>dd–f=/dev/zdroof=/tmp/swapbs=1024kcount=256$>mkswap/tmp/swap$>swapon/tmp/swapLinux系統(tǒng)根分區(qū)—//—根目錄/root—超級用戶主目錄/bin－根本命令/boot－kernel和boot配置文件/etc－各種配置文件/usr－用戶程序/opt---附加的應用軟件包/home－用戶目錄/mnt---設備/文件系統(tǒng)掛載點/tmp－臨時文件/var－可變信息區(qū)〔filespool,logs,requests,mail,etc.)/proc－進程信息/dev－設備/sbin－系統(tǒng)管理員執(zhí)行程序/lib---根本的共享庫和核心模塊Linux操作系統(tǒng)安裝簡解以光盤介質(zhì)安裝假設加載軟盤驅(qū)動，輸入linuxdd假設進入修復模式，輸入linuxrescue假設進入單用戶模式，輸入linuxsingleLinux系統(tǒng)安裝分區(qū)自動分區(qū)：默認為自動分區(qū)，系統(tǒng)會分三個分區(qū)/boot、/swap、/根手工分區(qū)：根據(jù)應用分區(qū)，/boot、/swap為獨立分區(qū)，可以定義Linux系統(tǒng)手工分區(qū)〔1〕Linux系統(tǒng)手工分區(qū)〔2〕Linux系統(tǒng)手工分區(qū)〔3〕Linux系統(tǒng)手工分區(qū)〔4〕Linux系統(tǒng)手工分區(qū)〔5〕系統(tǒng)安裝需關(guān)閉的效勞配置防火墻及SElinux選擇無防火墻nofirwallSelinux不活潑disableSElinux系統(tǒng)安裝完畢后的工作在系統(tǒng)安裝的過程中，按需求選擇，無要求的默認即可，根據(jù)系統(tǒng)安裝提示將系統(tǒng)安裝完畢系統(tǒng)安裝完畢重新啟動后，進行用戶登錄虛擬機安裝Linux下載WIN7下虛擬機；下載LinuxCentOs6.5,建議下載在WIN7〕環(huán)境下安裝VirtualBox，設定好虛擬計算機：內(nèi)存>=768M；硬盤>=15G；選使用“整個虛擬硬盤”；在VirtualBox環(huán)境下，安裝CentOS；進行網(wǎng)絡配置、調(diào)試，直到可正常聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)安裝完畢后用戶的登錄超級用戶root(password在安裝時已設定〕root為系統(tǒng)管理員，可以完成任何事情，建議不用root登錄login:root

password:******

[root@localhostroot]#普通用戶同樣需要輸入name&password

[xyz@localhostxyz]$Linux系統(tǒng)網(wǎng)絡配置網(wǎng)絡的配置

$>cd/etc/sysconfig/network-scripts$>viifcfg-eth0寫入網(wǎng)絡IP等設置完IP后，重啟網(wǎng)絡系統(tǒng)

$>/etc/init.d/networkrestart

網(wǎng)關(guān),在ifcfg-eth0中添加:GATEWAY=網(wǎng)關(guān)IPDNS,也可在ifcfg-eth0中添加:NAMESERVER=DNSIP其他網(wǎng)絡相關(guān)配置文件Linux系統(tǒng)其他網(wǎng)絡配置相關(guān)文件/etc/hosts剛啟動尚未聯(lián)網(wǎng)，無域名效勞器可用，使用hosts進行簡單的主機名解析文件格式:ip地址主機名其他別名$>cat/etc/hostslocalhost.localdomainlocalhost/etc/servicesInternet網(wǎng)絡效勞文件，將網(wǎng)絡效勞名轉(zhuǎn)換為端口號/協(xié)議。供inetd、telnet、tcpdump和一些其它程序讀取。每一行對應一種效勞，它由4個字段組成，中間用TAB或空格分隔，分別表示“效勞名稱”、“使用端口”、“協(xié)議名稱”以及“別名”。文件格式:效勞端口/協(xié)議別名#注解/etc/sysconfig/network主機名配置文件,記錄著本機的主機名/root/.rhosts網(wǎng)絡名認證/sbin/init和運行級別〔1〕內(nèi)核啟動的第一個進程是/sbin/init，其PID為1。只要系統(tǒng)運行，init命令就會一直運行，并且負責啟動和停止其他〔效勞〕進程。Init命令運用級別〔runlevel〕來組織進程的運行狀態(tài)。Init命令的配置文件是/ect/inittab，從中可查到那個進程在那個級別運行。用init和telinit命令可以改變運行級別。init進程的唯一職責是啟動、停止和監(jiān)控其他進程。它要做的第一件事是讀取自己的配置文件，并用運行級別〔runlevel〕的概念組織Linux的進程。/sbin/init和運行級別〔2〕/etc/rc.d/rc.sysinit腳本引導時，init命令查看文件/etc/inittab文件，該文件的第一行為：#etc/rc.d/rc.sysinit其含義是通知init：在啟動時，而且僅在啟動時，執(zhí)行腳本rc.sysinit。該腳本是一個復雜的bashshell腳本，執(zhí)行許多任務。init進程執(zhí)行完/etc/rc.d/rc.sysinit腳本后，機器的文件系統(tǒng)已經(jīng)被組裝好了。Init進程接著繼續(xù)查看文件/etc/inittab的其他配置行：10:0wait:/etc/rc.d/rc011:1:wait:/etc/rc.d/rc1

……16:1:wait:/etc/rc.d/rc6這些行指示了與各運行級別對應的特殊運行參數(shù)配置腳本，各級別公共使用的直接放在/etc/rc.d目錄下。Linux系統(tǒng)根本配置-運行級別定義運行級別使用注釋0關(guān)機init0相當于執(zhí)行shutdown命令1單用戶模